Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Ритмическая организация биологических функций. Сон и бодрствование.

Читайте также:
  1. I. Организация класса
  2. I. Организация класса.
  3. I. Организация начала урока
  4. II. Организация деятельности Школы Права
  5. II. ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ.
  6. III. Алгоритмическая конструкция ветвление и ее использование в языке Visual Basic
  7. III. Нейрогуморальная регуляция функций.
  8. III. Организация и порядок прохождения практики
  9. III. Организация и проведение натуральных обследований структуры и интенсивности автотранспортных потоков на основных автомагистралях
  10. III. Организация информирования поступающих

Циркадианные ритмы. Большинство биологических функций изменяется периодически с околосуточным (циркадианным) периодом. Внешние факторы, которые выполняют функцию подстройки циркадианных ритмов называются получили название цейтгеберов (датчиков времени). Среди них чередование периодов света и темноты является важнейшим синхронизатором биологических ритмов. В условиях исключения влияния внешних цейтгеберов ритмичность изменений биологических функций сохраняется, однако длительности циклов, которые называются в этих условиях свободно бегущими циклами, может различаться для разных функций.

Одним из наиболее заметных проявлений суточной ритмики является чередование сна и бодрствования.

Восстановительные теории снаю Сущность этих теорий заключается в том, что в состоянии бодрствования происходит нарушение гомеостаза, для восстановления которого необходим сон.

Циркадианная теория. В соответствии с этой теорией сон не связан с нарушениями внутреннего баланса, а является генетически детерминированной приспособительной реакцией организма, направленной на предотвращение активности в то время суток, которое является потенциально опасным (ночь для человека и животных, которые не могут хорошо видеть в темноте). Подтверждением циркадианной теории сна является сохранение свободнобегущих ритмов у животных,находящихся с рождения в неизменных лабораторных (свидетельствует об отсутствии обучения). Тот факт, что регулярность цикла сон-бодрствование довольно точно поддерживается вне зависимости от вариаций уровня двигательной и умственной активности также свидетельствует против восстановительной теории сна. Многочисленные эксперименты с депривацией (лишением) сна привели к заключению, что она не приводит к значительным нарушениям психических функций, а выражается главным образом в нарастающей потребности в сне. Восстановительная теория не объясняет, почему одни животные спят так мало (лошади –2 часа), а другие много (кошки 14 часов в день).

Регулятором циркадианных ритмов является супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Световые датчики времени подстраивают циркадианные ритмы через проекции, идущие от сетчатки к гипоталамусу (ретиногипоталамический тракт).

Объединение восстановительной и циркадианной моделей основано на изучении влияния депривации на отдельные стадии сна, которые рассмотрены далее.

В связи с восстановительной функцией сна рассматривали гуморальные, токсические, химические теории.

Роль отделов головного мозга в организации сна и бодрствования. Методами перерезок на разных уровнях ствола мозга и электрической стимуляции его отделов была показана роль переднего отдела стволовой ретикулярной формации (восходящей ретикулярной активирующей системы) в поддержании состояния бодрствования, а ее задней части в механизмах сна (Рис.7.1).

Существуют внеретикулярные ситемы регуляции бодрствования и сна: задние отделы гипоталамуса рассматривают как компоненты мезодиенцефалической активирующей системы, одно из наиболее значимых гипногенных образований расположено в преоптической области.

ЭЭГ –характеристики медленноволнового (ортодоксального) сна. В качестве 1 фазы сна рассматривают покой с закрытыми глазами, когда в ЭЭГ доминирует альфа-ритм (8-13 Гц). В стадии 2 преобладают низкоамплитудные волны тета (4-8 Гц) и дельта (0,5-4 Гц) диапазонов. Стадия 3 характеризуется появлением на ЭЭГ К–комплексов и сонных веретен (веретенообразно меняющиеся по амплитуде вспышки активности с частотой 13-15 Гц). Стадия 4 – появление регулярных дельта волн. Стадия 5 – более медленные и высокоамплитудные дельта волны доминируют (Рис.7.2).

По ЭЭГ можно видеть, что стимуляция РФ вызывает реакцию пробуждения и что сон возникает при разрушении ретикулярной формации, а не других стволовых структур (Рис.7.3).

Характеристики парадоксальной фазы сна. Открытие парадоксальной фазы сна (Азеринский и Клейтман, 1953). Для нее характерны быстрые движения глаз (БДГ). В ЭЭГ преобладают высокочастотные низкоамплитудные ритмы (картина подобна ЭЭГ при бодрствовании). Наблюдаются изменения вегетативных функций. Наряду с другими мышцами расслабляется мускулатура лица и шеи. Картина ЭЭГ, наблюдающаяся в этой фазе сна, подобна картина ЭЭГ при бодрствовании, что рассматривалось как парадокс и дало одно из названий фазы (Рис.7.4, 7,5). Другие названия – БДГ-сон,быстроволновый сон и, наконец, ромбенцефалический. Последнее название обусловлено тем, что была установлена роль ромбенцефалона (части мозга, расположенной в области варолиева моста) в запуске этой фазы сна. БДГ-сон сопровождается сновидениями. Считают, что в этой фазе сна происходит активная переработка информации, полученной во время бодрствования и хранящейся в памяти. Ее обработка осуществляется по законом, отличным от законов, характерных для состояния бодрствования (Существуют гипотезы о связи сна с разрешением психологических проблем, процессами памяти, творчества). Доминирование быстроволнового сна у новорожденных (Рис.7.6) привело к представлению о его значении для развития мозга.

Сон всегда начинается с медленноволновой фазы (60-90мин), которая более продолжительна в начале ночи. За ней следует фаза парадоксального сна (6-30мин), продолжительность которой увеличивается к утру.

Нейрохимия сна и бодрствования. В поддержании бодрствования участвуют по меньшей мере 3 системы нейронов: норадренергическая, ацетилхолинергическая и серотонинергическая. Давно известно, что такое вещество как амфетамин вызывает (состояние высокого уровня готовности и активации). Эффект обусловлен действием на норадренергическую систему. Норадренергические нейроны находятся в голубом пятне (locus coeruleus). Это образование имеет широко распространенные связи с корой, гиппокампом, таламусом, мозжечком, структурами моста, в котором оно расположено, продолговатым мозгом. На Рис.7.7. представлена активность нейронов locus coeruleus, записанная у крыса на протяжении цикла сон-бодрствовние.

Две группы ацетилхолинергических нейронов участвуют в поддержании активного состояния: одна в стволе на уровне моста и другая в передней части РФ. Методом микродиализа показано что в состоянии активности у животных повышается уровень ацетилхолина в стиатуме, гиппокампе и фронтальной коре - структурах, активность которых связанна с активным состоянием животных. Третий медиатор, вызывающий серотонин, который содержится в нейронах ядер шва, расположенных в мостовой части РФ. Это образование имеет широко распространенные связи с корой, гиппокампом, таламусом, гипоталамусом, базальными ганглиями. Его стимуляция активирует локомоцию и вызывает ЭЭГ- arousal. Активность серотонинергических нейронов снижается во время медленноволнового сна и практически прекращается в период БДГ сна (Рис.7.8)

На Рис.7.9. представлен фрагмент мозга, где в основном расположены центры бодрствования и парадоксального сна.

В настоящее время считают, что регуляция сна тесно связана с процессами терморегуляции (Рис.9.10). Гипногенные базальные области переднего мозга, преоптическаяй область и передний гипоталамус вовлечены в процессы терморегуляции. Многие из них увеличивают активность как во время засыпания животных, так и при повышении температуры тела. Показано, что температура мозга повышается в дневное время, а сон приводит к ее понижению. У дельфинов, для которых характерно последовательное вовлечение полушарий в сон, температура спящего полушария ниже, чем бодрствующего. Сонливость, которая возникает при повышенной температуре, возможно, обусловлена именно этим механизмом. Тормозные процессы, связанные с возникновением медленноволнового сна, осуществляются с помощью гамма-аминомаслянной кислоты, главного тормозного медиатора мозга. В последнее время в качестве еще одного тормозного медиатора, участвующего в регуляции сна, рассматривают аденозин. Предложена гипотеза, согласно которой в активно работающих областях мозга поступление глюкозы из кровеносного русла может быть недостаточным для обеспечения текущей деятельности нейронов. В таком случае недостающее питание обеспечивается за счет астроцитов, которые содержат гликоген. Обмен гликогена приводит к увеличению уровня аденозина. Показано, что введение агонистов аденозиновых рецепторов увеличивает дельта-активность при медленноволновом сне..

Парадоксальный сон запускается из четко очерченного центра, расположенного в области моста. Медиаторами служат ацетилхолин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты. Во время бодрствования и медленноволнового снапарадоксальный сон подавляется за счет активности норадренергической и серотонинегрической систем. Отсутствие активности таких возбуждающих медиаторов, как норадреналин, серотонин и гистамин во время парадоксального сна определяет различия между ним и состоянием бодрствования или на психическом уровне между восприятием внешнего мира и сновидений (Ковальзон, 1999;Carlson,1999).

 




Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 42 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав